laboratoire I

Programme de Génie Informatique 7643
Cours
Architecture des ordinateurs I
Sigle du Cours
INF4023
Session - Groupe
Automne 2006
01
Professeur
Larbi, Talbi
Assistant
Denis, Auger
Antoine, Shaneen
UQO - Département d’Informatique et d’Ingénierie - Architecture des ordinateurs I – inf4023 Page 1 / 7
Laboratoire 1: Portes logiques
Objectifs
Général
Initiation aux circuits intégrés logiques TTL.
Spécifiques
1. Familiarisation avec la plaquette de branchements
2. Familiarisation avec le système expérimental digital IDL-800.
3. Familiarisation avec la sonde logique.
4. Familiarisation avec le multimètre.
Préalables
 Consultation du document technique de référence (Datasheet) pour le 74LS08
Équipement
 Système expérimental digital IDL-800
 Multimètre Ambro
 Sonde logique
 Plaquette de branchements
 74LS08, 74LS04 et 74LS32

Laboratoire # 1 - Architecture des ordinateurs I – inf4023 Page 2 / 7
Introduction
Dans ce laboratoire vous aborderez les fondements de la logique binaire, l’analyse de
toutes les permutations d’une expression booléenne et la différence entre la logique
positive (régulière) et négative.
Plaquette de montage
La plaquette de montage est formée d’un ensemble de trous permettant de relier les
broches des circuits à l’aide de fils sans avoir besoin de soudure.
On remarque sur la plaquette plusieurs rangées contenant des colonnes de 5 ou 6
trous. Les trous de chaque colonne sont reliés ensemble. Il suffit de placer le circuit de
façon qu’il chevauche deux rangées.
Il y a aussi des rangées ayant seulement 2 trous par colonne; elles servent à distribuer
l’alimentation (VCC et la terre). Cette fois les trous d’une même colonne ne se touchent
pas, chaque trou est lié avec ses voisins. Il y a souvent une ligne de couleur sur la carte
indiquant les trous qui sont reliés ensemble.
Parfois la plaquette comprend des bornes permettant de relier l’alimentation sur une
source externe.
Branchement de base
Pour brancher votre circuit, suivez les étapes suivantes :
 Insérer votre circuit dans les trous de la plaquette, de sorte que chaque broche soit
insérée dans une colonne différente.
 Le point (petit trou) doit se trouver à gauche (s’il y en a un, sinon prenez l’encoche
comme référence.)
 La broche sous le point (ou à la gauche de l’encoche) est la broche #1 puis les
numéros forment un U.
 Relier la terre et le VCC (+5V).
 Pour relier une broche, insérez un fil (bout dénudé) dans le trou le plus éloigné de la
colonne, cela permet de remplacer facilement le circuit sans avoir à enlever les fils.

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Manipulations
Partie I : Réalisation de portes logiques simples avec des interrupteurs
Pour chacune des étapes suivantes vous aller faire l’implémentation dans le «IDL-800».
Ensuite vous aller vérifier la table de vérité et sa correspondance avec la table de vérité
théorique.
Vous allez utiliser deux types d’interrupteurs.
 Le premier, l’interrupteur à bouton établi un contact entre ses bornes lorsque l’on
pèse sur le bouton, il représente l’état logique 0 lorsque non pesé et le 1 quand il
est non pesé.
 Le deuxième, l’interrupteur à glissière, est formé d’un point central et de deux
bornes, il y a toujours un contact entre le point central et une des bornes selon la
position de la glissière, on choisi un côté pour représenter le 0 et l’autre le 1.
On vous demande de réaliser les quatre circuits suivant :
A
5 V
B
Sortie
A
5 V
sortie
B
5 V
sortie
A
B
0
101
A
5 V
sortie
Porte ET
Porte OU
Porte OU
EXCLUSIF
Porte NON

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Partie II : Réalisation d’une porte logique simple ( TTL )
Étape I : Implémentation dans le IDL-800
Vous devez avoir consulté un document de référence (Datasheet) pour le 7408 et
connaître les broches de ce dernier. Vous devez aussi connaître les tensions d’entrée et
de sortie, la table de vérité qui est implémentée et les courants maximaux que peuvent
tolérer les entrées et sorties de cette puce.
Utiliser deux commutateurs (numéro 18 sur la figure) et un DEL (numéro 15) du IDL-800
avec une puce 7808 pour construire le circuit. N’oubliez pas de fournir la tension et la
terre à la puce.
Vérifier la table de vérité et sa correspondance avec la table de vérité théorique.
Étape II : Tolérances de la puce 7408
En feuilletant le document de référence vous avez certainement rencontré des valeurs
de tension et de courant maximales et minimales recommandés et tolérables.
Description
Valeur
Théorique
Pratique
VIL représente la tension d’entrée maximum reconnue comme un niveau
«0».
VIH représente la tension d’entrée minimum reconnue comme un niveau «1».
VOL représente la tension de sortie maximum pour le niveau «0».
VOH représente la tension de sortie minimum pour le niveau «1».
IIL représente le courant d’entrée maximum reconnu comme un niveau «0».
IIH représente le courant d’entrée minimum reconnu comme un niveau «1».
IOL représente le courant de sortie maximum pour le niveau «0».
IOH représente le courant de sortie minimum pour le niveau «1».
On considère le circuit que vous venez de faire avec le IDL-800
Brancher la source de tension variable +15V (sous la molette #7) à une des deux
entrées et laisser l’autre entrée connectée à un commutateur. Placer ce commutateur
en position du «1» logique. N’oublier pas qu’il y a quatre portes ET par puce et que nous
n’en avons besoin que d’une.
Raccorder un multimètre de façon à pouvoir mesurer la tension de cette source et
tourner la molette #7 complètement à gauche pour que la tension soit de 0V.

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Mettre les circuits sous tension et observer la tension indiquée sur le multimètre.
Augmenter graduellement la tension jusqu’à ce que le DEL s’allume et noter la tension
du multimètre. Il s’agit de la tension minimale considérée par la puce comme un «1»
logique. Comparer cette tension avec celle du VIH.
Diminuer maintenant la tension lentement jusqu’à ce que le DEL s’éteigne et noter la
tension du multimètre. Il s’agit de la tension maximale considérée par la puce comme un
«0» logique. Comparer cette tension avec celle du VIL.
Débrancher le DEL et placer un multimètre à la sortie. Relier les deux entrées du ET
aux commutateurs. En faisant changer la valeur logique à l’entrée, noter les tensions
que produisent un «1» logique et un «0» logique en sortie. Comparer ces valeurs à
celles de VOH et VOL.
Brancher la sortie à l’entrée d’une autre porte en plaçant le multimètre en série entre la
sortie de la première porte et l’entrée de la deuxième. Mesurer le courant. : pour un «0»
et un «1» logique. Comparer ces valeurs à celles de IOH et IOL et de IIH et IiL
Finalement, mesurer le courant de sortie de la première porte dans les cas suivant :
 Deux portes
 Trois portes
Étape III : Utilisation de la sonde
En utilisant la sonde logique, vérifiez les différentes valeurs logiques présentes dans
votre circuit (au niveau de la puce, des commutateurs et du DEL.)
Rapport
Avant la fin de la séance, vous devrez compléter tout le travail demandé dans les
parties de ce laboratoire et tirer vos propres conclusions des résultats en remettant un
journal de bord. Vous pouvez, si vous le souhaitez, apporter des précisions, des
contributions au présent document.
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